凝結水精處理混床運行方式及控制指標探討

摘 要：近些年來，新建機組基本以高參數(shù)等級為主，因此機組凝結水水質變得尤為關鍵，其直接關系到機組是否可以安全的運行。為滿足鍋爐給水的水質要求，凝結水必須經過精處理。文章結合相關的理論知識和工作實踐，著重分析了凝結水精處理混床運行相關控制指標方面問題，并且對其展開了分析研究和探討，對實際工作的指導有一定的意義。

關鍵詞：凝結水；精處理；混床；指標分析

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）33-0100-02

近些年新建機組基本以高參數(shù)等級為主，因此機組凝結水水質變得尤為關鍵，其將直接關系到機組是否可以安全的運行。而鍋爐水汽的質量主要依靠凝結水精處理混床來完成水質的凈化，因此凝結水精處理混床的合理有效運行就成為了水質把關的關鍵。所以，我們對凝結水精處理混床的運行控制分析就顯得非常必要。

1 精處理混床運行狀態(tài)與水汽品質之間的聯(lián)系

水處理的原理其實依然采用的是化學方式，就是將陰陽樹脂在充分均勻的混合情況下，水中的陰、陽離子與陰、陽樹脂相互交換，這兩個過程是同時進行的。高速混床的優(yōu)勢在于它是在機體外再生水的，這樣使得機體內部的結構變得簡單，大大減少了設備本身對水流的阻力，使得水質的精處理滿足了更高的要求。

對于精處理混床運行狀態(tài)與水汽質量之間的聯(lián)系，我們可以通過實際的實驗來驗證。例如在日常工作過程中，可以實時的監(jiān)測機組給水、蒸汽氫電導率的指標，我們就會發(fā)現(xiàn)他們之間存在這非常明顯的變化聯(lián)系。如給水氫電導率與精處理混床制水量就成正比變化。

2 凝結水精處理混床運行控制指標分析的必要性

火電機組控制過程中有著諸多的難題，可是凝結水控制是其中比較突出的，一方面的原因是除氧水位與凝氣水位之間的相互影響。另一方面的原因是外部擾動較大尤其是水量、減溫水量、凝結泵出口壓力等；此外還有其他一些干擾因素，同樣嚴重制約其投運。

凝結水精處理并不是一個簡單的過程，其是一個特點非常鮮明的復雜系統(tǒng)，主要特點有系統(tǒng)規(guī)模很大、工藝流程相當復雜、設備分布也非常的分散，多變量、多回路、大滯后的現(xiàn)象表現(xiàn)明顯。凝結水精處理的工序之間存在著密切的關系，相互影響，尤其是其前后工序之間的關系，我們稱之為互鎖關系。

控制的最大難度在于完成控制的實時性和高精度性，造成這種難度的原因是在線監(jiān)測儀器本身存在滯后和誤差。那么這就要求我們必須要研究凝結水控制對象的特性，這樣才能夠合適的選擇控制參數(shù)，滿足其控制質量。

3 凝結水精處理混床運行控制指標分析與確定

3.1 電導率控制指標分析與確定

我們知道導致電導率變化的原因最主要的有出水離子含量變化，因此，可以將其作為混床出水控制指標。我們可以依據出水中的酸堿度來計算出電導率，再通過相關的方法實現(xiàn)電導率的控制。

3.2 分析與確定氫電導率的控制指標

某發(fā)電廠精處理混床處理水質曲線如圖1所示。

從圖1中我們可以看出：

①精處理混床出水中因為氨的泄露會導致氯離子含量的明顯上升，這樣就會使得氫電導率的升高。

②這也就說明精處理出水電導率和PH的顯著上升是因為氨的泄露。蒸汽初凝區(qū)產生腐蝕疲勞、應力腐蝕開裂和點蝕風險的影響因素有很多，而初凝水的化學特性是其中重要的一種。

4 凝結水精處理混床運行方式探討

氫型混床和氨化運行混床現(xiàn)在通常是凝結水精處理的主要運行的方式。這樣就可以對水質進行深度的凈化，同時這樣做還可以保證給水的水質，避免了因為其他方面的原因給水質帶來的威脅和沖擊。

氫型混床和氨化混床是凝結水精處理的兩種主要方式，但是由于其不同的運行方式，所以各有優(yōu)勢。氫型混床的運行周期較短，但是它的運行在除去陽離子的雜質的同時也會除去里面的氨，沒有了氨，熱力設備就很容易腐蝕，久而久之就會損壞，也使得陽樹脂的交換容量大大的消耗了，這樣對電廠的經濟性很不利。氨化混床的運行周期比較長，但是其在運行的過程中卻是可以有效的減少氨的加入，這樣就在一定程度上節(jié)省了成本，有一定的經濟價值。

氨化運行是指混床在進行一段氫型運行后，陽樹脂的形態(tài)逐漸由RH型轉變成RNH4型，此時RNH4型的陽樹脂仍可以繼續(xù)交換水中的鈉離子，銨離子又被釋放到水中，當RNH4型樹脂全部轉變RNa型后，混床出口有鈉離子出現(xiàn)，電導率超標，混床樹脂失效，退出運行。國外氨化處理的研究開始的比較早，在20世紀90年代已經得到了研究并且進行了相關的推廣。但是我國對這方面的研究并不成熟。這也是由于多方面的限制，尤其是樹脂分離技術和再生劑的研究還處在一個比較落后的水平，所以我國電廠的處理還是以氫型為主。

氨化混床處理有其優(yōu)勢，但是其運行和操作的條件也更加苛刻，它對于樹脂的分離效果、混合均勻性、再生度以及其混合的均勻性等都有較高的要求。最關鍵的是氨化運行存在這一大隱患，就是凝汽器的泄露風險，因為它本身沒有屏障，這樣就使得泄露發(fā)生以后，雜質離子的影響加大。尤其是一些特別的工況很難在短期內判別出來，如凝結水氫電導率略有升高，凝結水系統(tǒng)可能存在微量滲漏或真空嚴密性不佳的現(xiàn)象。氫型運行不同于氨型運行的是可有效發(fā)揮屏障和緩沖作用，這樣不但能夠保證給水的水質，而最關鍵的是能夠有足夠的時間來分析判斷，這樣就可以進行分析進而提出相應的措施。氫型處理的這個優(yōu)勢使得它的應用更加廣泛。

精處理混床氫型運行有時候會存在運行周期過短的現(xiàn)象，這是由于機組的處理方式采用全揮發(fā)處理的原因。隨著相關理論研究的深入和對化學反應工況的仔細分析，OT工況的給水 PH控制得較低，加氨量也較少，如此就可以增加運行周期，一定程度地緩解時間上的矛盾。

5 結 語

通過研究和分析，凝結水精處理系統(tǒng)的安全運行至關重要，在凝結水處理過程中，必須加強對系統(tǒng)出水水質的監(jiān)督，尤其是對凝結水電導率實時監(jiān)測。另外，氫型混床較氨化混床，可更有效發(fā)揮屏障和緩沖作用，保證給水的水質，且能夠有足夠的時間來分析判斷，進而提出相應的措施，應用更加廣泛。

參考文獻：

[1] 朱士圣，張敏.凝結水精處理混床運行方式探討[J].電力自動化設備，1998，（2）.

[2] 蔣如豐，馬玉英.凝結水精處理工藝中高速混床運行特性及計算方法[J].中國電力，1993，（11）.

[3] 慕曉煒，鄭敏聰，李建華.凝結水精處理混床運行控制指標分析與確定[J].熱力發(fā)電，2013，（10）.